Ön bellek tutarlılığı, paylaşılan kaynağın yerel ön belleğinde kaydedilen verinin tutarlılığını ifade eder. Bir bilgisayar sistemindeki istemciler ortak bir bellek kaynağının ön belleğini kullandıklarında, tutarsız verilerle ilgili sorunlar ortaya çıkabilir. Bu, bilhassa, çoklu işleme yapan sistemlerdeki merkezi işlem birimi için geçerlidir.
Paylaşılan belleğe bağlı ön bellekler şekline istinaden, üstteki istemcide bir önceki okumasından kalan bir bellek öbeği kopyası varsa ve alttaki istemci o bellek öbeğini değiştirirse, üstteki istemci değişiklikten habersiz olarak geçersiz bir ön bellek bilgisiyle kalacaktır. Ön bellek tutarlılığı bu gibi çakışmaları idare etmek ve ön bellek ile bellek arasındaki tutarlılığı muhafaza etmeyi amaçlar.
Tutarlılık protokolü
Tutarlılık protokolü dağıtık-paylaşımlı bir bellek sisteminde, ön bellekler arasındaki tutarlılığı muhafaza eden protokoldür. Bu protokol belirli bir uyumluluk (consistency) modeline göre bellek tutarlılığını sağlar. Eski çoklu işlemci sistemleri sıralı uyumluluk (sequential consistency) modelini desteklerken yeni sistemler genellikle serbest (release) veya zayıf (weak) uyumluluk modellerini destekler.
Bu protokollerin durumlar arası geçişleri her gerçekleştirme için farklı olabilir. Örneğin belli bir gerçekleştirme, okumada-güncelle, yazmada-güncelle, okumada-geçersiz-kıl, yazmada-geçersiz-kıl gibi güncelleme ve geçersiz kılma durum geçişlerinden birini seçebilir. Geçiş seçimi ön bellekler arası trafik miktarını etkileyebilir. Bu da gerçekte mümkün olan bant genişliğine bağlı olabilir. İşlemci ön bellekleri arasında yoğun çekişmeye sebep olabilecek dağıtık yazılım tasarımında bunun dikkate alınması gerekir.
Ön bellek tutarlılığını muhafaza etmek için muhtelif model ve protokoller tasarlanmıştır. MSI, MESI (Illinois protokolü), MOSI, MOESI, MERSI, MESIF, tek-yaz, Synapse, Berkeley, Firefly ve Dragon protokolleri bunlardan bazılarıdır.
Bir protokol işlemci ön belleklerini, ön bellekteki veri hedef belleğe transfer edilmeden önce kaybedilmeyecek şekilde idare eder. İki veya daha fazla bilgisayar işlemcisi bir program üzerinde birlikte çalıştığında, her bir işlemci genellikle ortak kullanılan ve daha büyük olan RAM'den ayrı olarak kendi ön belleğine sahiptir. Ön bellek, bellek için kullanılan dinamik RAM'e (DRAM) göre yüksek hızlı statik RAM'den (SRAM) yapılmış bir parçadır. Programların çoğu aynı veri veya buyruklara sık sık eriştiklerinden, bellek verisini ön belleğe almak çok etkin bir yöntemdir. Erişilen bilgiyi olabildiğince SRAM'de tutarak bilgisayar, daha yavaş olan DRAM'e erişmek durumunda kalmaz. Kendi ön belleklerine sahip birden çok işlemci ortak bir ana-belleği paylaştığında, paylaşılan ve herhangi bir ön bellekte değiştirilmiş verinin bütün sistemde değiştirilmiş olmasını temin ederek ön bellekleri tutarlı tutmak gerekir. Bu iki yolla yapılır: dizin (directory) veya gözetleme (snooping) tabanlı bir sistemle.
Dizin-tabanlı bir sistemde paylaşılan veri, ön bellekler arası tutarlılığı idare eden ortak bir dizine konulur. Bu dizin, işlemcinin ana bellekten bir öğeyi kendi ön belleğine yüklemek için izin istemesi gereken bir filtre gibidir. Bir öğe değiştirildiğinde, dizin bu öğeye sahip diğer ön bellekleri günceller veya geçersiz kılar.
Gözetleme tabanlı bir sistemde veri yolu üzerindeki bütün ön bellekler, veri yolundan istenen veri öbeğinin bir kopyasına sahip olup olmadıklarını belirlemek için veri yolunu gözetler. Her bir ön bellek, sahip olduğu bütün veri öbeklerinin paylaşım durum bilgilerine sahiptir. Paylaşılan veri öbeklerinden kaynaklı bağlı ön bellekte bulamama ve veri yolu trafiği, çok işlemcili sistemlerde paralel programlama performansını sınırlar. Ön bellek tutarlılığı veri paylaşımıyla ilgili problemleri çözmeyi amaçlar. Uyumluluk modeli seçimi tutarlı ön belleğe sahip bir sistem tasarlamak için çok önemlidir. Tutarlılık modelleri performans ve ölçeklenebilirlik olarak farklılık gösterir ve her sistem tasarımı için farklı değerlendirilmesi gerekir.
Kaynakça
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
On bellek tutarliligi paylasilan kaynagin yerel on belleginde kaydedilen verinin tutarliligini ifade eder Bir bilgisayar sistemindeki istemciler ortak bir bellek kaynaginin on bellegini kullandiklarinda tutarsiz verilerle ilgili sorunlar ortaya cikabilir Bu bilhassa coklu isleme yapan sistemlerdeki merkezi islem birimi icin gecerlidir Paylasilan Bellege Bagli On bellekler Paylasilan bellege bagli on bellekler sekline istinaden ustteki istemcide bir onceki okumasindan kalan bir bellek obegi kopyasi varsa ve alttaki istemci o bellek obegini degistirirse ustteki istemci degisiklikten habersiz olarak gecersiz bir on bellek bilgisiyle kalacaktir On bellek tutarliligi bu gibi cakismalari idare etmek ve on bellek ile bellek arasindaki tutarliligi muhafaza etmeyi amaclar Tutarlilik protokolu Tutarlilik protokolu dagitik paylasimli bir bellek sisteminde on bellekler arasindaki tutarliligi muhafaza eden protokoldur Bu protokol belirli bir uyumluluk consistency modeline gore bellek tutarliligini saglar Eski coklu islemci sistemleri sirali uyumluluk sequential consistency modelini desteklerken yeni sistemler genellikle serbest release veya zayif weak uyumluluk modellerini destekler Bu protokollerin durumlar arasi gecisleri her gerceklestirme icin farkli olabilir Ornegin belli bir gerceklestirme okumada guncelle yazmada guncelle okumada gecersiz kil yazmada gecersiz kil gibi guncelleme ve gecersiz kilma durum gecislerinden birini secebilir Gecis secimi on bellekler arasi trafik miktarini etkileyebilir Bu da gercekte mumkun olan bant genisligine bagli olabilir Islemci on bellekleri arasinda yogun cekismeye sebep olabilecek dagitik yazilim tasariminda bunun dikkate alinmasi gerekir On bellek tutarliligini muhafaza etmek icin muhtelif model ve protokoller tasarlanmistir MSI MESI Illinois protokolu MOSI MOESI MERSI MESIF tek yaz Synapse Berkeley Firefly ve Dragon protokolleri bunlardan bazilaridir Bir protokol islemci on belleklerini on bellekteki veri hedef bellege transfer edilmeden once kaybedilmeyecek sekilde idare eder Iki veya daha fazla bilgisayar islemcisi bir program uzerinde birlikte calistiginda her bir islemci genellikle ortak kullanilan ve daha buyuk olan RAM den ayri olarak kendi on bellegine sahiptir On bellek bellek icin kullanilan dinamik RAM e DRAM gore yuksek hizli statik RAM den SRAM yapilmis bir parcadir Programlarin cogu ayni veri veya buyruklara sik sik eristiklerinden bellek verisini on bellege almak cok etkin bir yontemdir Erisilen bilgiyi olabildigince SRAM de tutarak bilgisayar daha yavas olan DRAM e erismek durumunda kalmaz Kendi on belleklerine sahip birden cok islemci ortak bir ana bellegi paylastiginda paylasilan ve herhangi bir on bellekte degistirilmis verinin butun sistemde degistirilmis olmasini temin ederek on bellekleri tutarli tutmak gerekir Bu iki yolla yapilir dizin directory veya gozetleme snooping tabanli bir sistemle Dizin tabanli bir sistemde paylasilan veri on bellekler arasi tutarliligi idare eden ortak bir dizine konulur Bu dizin islemcinin ana bellekten bir ogeyi kendi on bellegine yuklemek icin izin istemesi gereken bir filtre gibidir Bir oge degistirildiginde dizin bu ogeye sahip diger on bellekleri gunceller veya gecersiz kilar Gozetleme tabanli bir sistemde veri yolu uzerindeki butun on bellekler veri yolundan istenen veri obeginin bir kopyasina sahip olup olmadiklarini belirlemek icin veri yolunu gozetler Her bir on bellek sahip oldugu butun veri obeklerinin paylasim durum bilgilerine sahiptir Paylasilan veri obeklerinden kaynakli bagli on bellekte bulamama ve veri yolu trafigi cok islemcili sistemlerde paralel programlama performansini sinirlar On bellek tutarliligi veri paylasimiyla ilgili problemleri cozmeyi amaclar Uyumluluk modeli secimi tutarli on bellege sahip bir sistem tasarlamak icin cok onemlidir Tutarlilik modelleri performans ve olceklenebilirlik olarak farklilik gosterir ve her sistem tasarimi icin farkli degerlendirilmesi gerekir Kaynakca